em um dia ensolarado a potencia media de um coletor solar para aquecimento de agua e de 3kw. considerando a taxa de aquecimento constante e o calor especifico da agua igual a 4,200 ( kg c) o tempo gasto para aquecer 30 kg de agua de 25 graus para 60 graus celsius em minutos de
Soluções para a tarefa
P= 3Kw
C= 4200 J Kg. °C
Δt= ?
m= 30Kg
ΔT= 35°C
P= m.c.ΔT/Δt
3Kw = 30 . 4200 . 35/Δt
Δt = 1470s ou Δt = 1470/60 = 24,5 min
Resposta:
24,5 min
Explicação:
1) O que fazer:
Primeiro deve-se descobrir qual é a energia necessária para elevar 30kg de água em 35ºC através da fórmula Q = m.c.ΔT, em que
Q = quantidade de energia
m = massa de água
c = calor específico da água
ΔT = variação de temperatura (T final - T inicial)
Em seguida deve-se descobrir quanto tempo leva para que a quantidade Q de energia seja fornecida pelo coletor com potência de 3kw, sabendo que 3kw = 3000 J/s.
2) Calculando:
Sendo ΔT = 35ºC, a energia necessária para aquecer a água é
Q = m.c.ΔT
Q = 30kg.(4200J.kg⁻¹.ºC⁻¹).35ºC
Q = 30.4200J.35
Q = 4410000J = 4410kJ
Sendo a fonte de calor de 3kW = 3kJ/s, tem-se
1 s -----3kJ
t -------4410kJ
t.3kJ = 1s.4410kJ
t = 4410s/3
t = 1470s = 24,5 min
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